[实用新型]虹吸和不倒翁力学原理教学试验装置

说明书

本实用新型公开了一种辅助教学试验器具，解决的技术问题是提供一种结构简单、便于研究虹吸的触发和终止条件，还可组装形成不倒翁、且便于调整不倒翁的重心高度的教学试验装置。本实用新型采用技术方案是：虹吸和不倒翁力学原理教学试验装置，包括杯具、虹吸管、抽吸装置和不倒翁底座，杯具包括杯体、杯盖和杯把，杯体和杯盖之间螺纹配合，杯盖上设置两个排气孔和密封软塞，杯盖的外侧还设置盖把，杯体侧壁的底部设置排空管，排空管上设置开关，虹吸管的外侧穿设卡止夹，杯把上设置与虹吸管适配的卡槽；不倒翁底座的外轮廓为平面截球体得到的几何体，并与杯体底部螺纹连接。本实用新型用于虹吸试验、不倒翁重心高度变化等教学试验。

技术领域

本实用新型涉及一种辅助教学试验器具，具体是一种涉及物理学中的虹吸及不倒翁力学原理等知识的教学展示的试验装置。

背景技术

物理教学过程中，通过教具进行试验，可显著提高学生的认知水平，提高学生对相关知识点的理解水平和应用能力。虹吸是一种主要关于大气压和液压的物理现象，涉及的知识点较多，在通过试验进行辅助教学方式上，目前几乎都是通过两个杯子，例如两个烧杯，另外加上一根虹吸管，例如一根吸管，来进行展示教学。由于虹吸现象的相关知识点较多，在引课过程需要介绍关于相关知识点，例如关于大气压力、水的液压、水的不可压缩性、空气的易压缩性、连通器等相关知识点，在进行复习的时候，并不能通过上述的两个杯子和虹吸管进行辅助教学。此外，通过两个杯子和一根虹吸管进行试验，只能简单直接地展示虹吸过程，由于调整虹吸管的位置不方便或不能调整，故难以试验触发虹吸的条件和虹吸终止的不同条件。

不倒翁力学原理涉及物理中重心位置与物体平衡的相关知识点。在进行这些知识点的教学过程中，教师能够使用的现有不倒翁始终是不倒的，因为现有的不倒翁结构固定、重心高度是固定的。但是，在什么条件下不倒翁才会不倒，什么条件下就会倒下？现有的不倒翁并不能进行试验探究。因此，如何调整不倒翁的重心高度，使不倒翁能在“倒下”与“不倒下”两种状态下进行转换，以提高试验的趣味性、观赏性、操作性、参与性，是提高教学质量的重要方面。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、便于研究虹吸的触发和终止条件,还可组装形成不倒翁、且便于调整不倒翁的重心高度的教学试验装置。

本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案是：虹吸和不倒翁力学原理教学试验装置，包括杯具、虹吸管、抽吸装置和不倒翁底座，杯具包括杯体、杯盖和杯把，杯体的内壁设置螺纹，杯盖的外边缘设置与杯体内壁的螺纹适配的外螺纹，杯盖上设置两个排气孔，排气孔的孔径与虹吸管的外径一致，排气孔处设置密封软塞，杯盖的外侧还设置盖把，杯体侧壁的底部设置排空管，排空管上设置开关，并且排空管与虹吸管的进水端适配，抽吸装置与虹吸管的出水端适配，虹吸管的外侧还穿设一个卡止夹，杯把上设置与虹吸管适配的卡槽；不倒翁底座的外轮廓为平面截球体得到的几何体，不倒翁底座的圆形面与杯体底部之间螺纹连接。

进一步的是：所述杯体内壁的上段设置螺纹，下段设置两个竖向卡槽，两个卡槽之间设置隔板。

具体的：所述杯体和杯把上还设置长度刻度，并且两种长度刻度的零刻度位为杯底所在平面。

具体的：所述抽吸装置为吸耳球或者注射器。

具体的：所述杯体和杯盖均为透明塑料材质，虹吸管也为透明塑料材质，不倒翁底座为铁和/或铅材质。

进一步的是：所述杯体的外侧设置连接槽，杯把用于与杯体连接的一端设置卡口，卡口与连接槽相互适配。

进一步的是：所述不倒翁底座的外轮廓呈半球状，不倒翁底座在圆形面还设置空腔。